化学实验教学中学生科学探究意识的培养

白永泉

“科学探究意识”是新课程标准提出的高中化学学科核心素养之一，所以学生科学探究意识的培养是高中化学教学的重要任务。传统的化学实验教学往往只局限于教师演示，学生看；教师示范，学生模仿；重复实验等被动式的实验模式，忽略了在实验中对学生探究意识的培养。因此，传统的化学实验教学模式必须改革，把实验教学重心转移到学生科学探究意识的培养上来。

一、问题的解决需要一定的思路和方法，让学生掌握科学的思路和方法是培养探究意识的关键

化学实验探究的一般思路和方法是：引导学生提出问题—资料查阅进行假设或猜想—设计实验方案验证猜想—得出结论。在实验教学中，要结合探究实验让学生逐渐掌握以上思路和方法。如过氧化钠与水反应后溶液使酚酞试液褪色原理的探究：

1.问题的提出

通过实验观察，在过氧化钠与水反应所得的溶液中滴加几滴酚酞试液，会看到溶液先变红，然后褪色。提出变红后的溶液为什么会褪色？

2.资料查阅进行假设或猜想

通过查阅文献，有关向过氧化钠与水反应后的溶液中滴加酚酞试液先变红后又褪色的机理的研究主要有两种观点：一种观点认为是由于反应后溶液中生成的氢氧化钠，使酚酞变红，又由于碱液的浓度较大而使溶液褪色。另一种观点认为过氧化钠与水混合后溶液中产生了过氧化氢，它有强氧化性，将酚酞氧化而褪色。通过资料查阅和分析讨论，提出以下三个猜想：

I、反应后温度升高使溶液褪色；

II、生成物氢氧化钠的浓度大使溶液褪色；

III、中间产物HO的生成使溶液褪色。

3.设计实验方案验证猜想

猜想I的验证：

在试管中加入少量的NaO粉末，滴加适量的水使其反应完全，把反應后的溶液分为两份，第一份中迅速滴加酚酞试液，观察现象；第二份用冷水冷却后再滴加酚酞试液，观察现象。

实验现象：第一份滴加酚酞试液后溶液变红，接着红色很快褪去；第二份用冷水冷却后再滴加酚酞试液，溶液变红，五秒钟后褪色。

结果分析：由实验现象可以看出，温度造成的影响是比较小的。所以我们得出结论，过氧化钠和水反应后加入酚酞试液，溶液变红后褪色，不是因为温度升高造成的。

猜想II的验证：

分别配制0.1mol/L、1mol/L、8mol/L的氢氧化钠溶液，分别取2ml于标号为1、2、3的三支试管中，依次滴加酚酞试液，并观察溶液变红后是否褪色，记下褪色的时间。

实验现象：1号试管中溶液颜色一直不变；2号试管中溶液颜色7min后变成淡红色，但十几分钟后颜色还是没有完全褪去；3号试管中溶液红色15秒钟时完全褪去。

结果分析：由实验现象可以发现，酚酞在稀碱溶液中红色不易褪去，而在浓碱液中颜色褪去比较快。由此我们得出结论，过氧化钠和水反应后加入酚酞试液，溶液变红后褪色，与所生成的氢氧化钠浓度过大有关。

猜想III的验证：

在一支试管中加入少量的NaO粉末，滴加适量的水使其反应完全，另加入少量MnO后，用带火星的木条于试管口，再加入2滴酚酞试液，观察现象。另取一支试管，先加入2ml0.1mol/LNa0H溶液和2滴酚酞试液，然后再加入1mHO溶液，观察现象。

实验现象：第一支试管中加入了MnO后，带火星的木条复燃，滴加酚酞试液后显红色，且红色没有褪去；第二支试管中，滴入酚酞试液后溶液变红色，加入HO溶液后红色很快褪去。

结果分析：由实验现象可以看出，由于反应过程中有中间产物HO的生成，其氧化作用使溶液的颜色褪去。加入了MnO的溶液滴加酚酞试液后显红色，且红色没有褪去，是因为MnO作为催化剂使HO分解了。由此可以得出，过氧化钠和水反应后加入酚酞试液，溶液变红后褪色，与中间产物HO的生成有关。

4.实验结论

NaO和HO反应后的溶液使酚酞试液褪色的原因有：

（1）氢氧化钠浓度过高时会加速溶液红色的褪去。

（2）中间产物HO能使红色褪去。

二、问题的发现来源于观察，提高学生的观察能力是培养探究意识的重要环节

科学研究就是不断地发现问题和解决问题，而发现问题需要观察，解决问题需要探究，科学研究始于观察，所以提高观察能力是培养学生探究意识的重要环节。观察是学生获取知识的重要途径，学生对任何理论知识的掌握，都必须建立在通过观察而获得大量感性材料的基础上。学生的观察能力，并非简单地表现在是否注意到某个事物或实验现象，而是更多地表现在能否就此进行深入思索，以透过其表面把握其本质和规律，发现和提出有价值的问题。通过事例教育学生，使他们认识到，一切有成就的人在科学研究上所取得的成就都离不开对周围环境、周围事物及自然现象的观察。我们要教育学生在实验过程中及日常生活中坚持对事物进行全面系统的观察、探究，敢于质疑，不放过任何微小的细节。

三、做好化学实验，是培养学生探究意识必不可少的过程

学生的探究意识是在实验中逐渐形成的，所以做多实验，做好实验对培养学生的探究意识必不可少。演示实验是教师进行表演和示范操作，并指导学生进行观察和思考的实验，它能为学生提供感性知识，培养学生的观察能力、分析能力，从而提高探究意识。因此，教师要努力做好演示实验，对于教材中的每个演示实验都要精心设计、合理安排，做好准备工作，以严谨的科学态度去影响学生。同时要充分利用现代化教育手段提高演示实验的可见度，让每个学生都能清楚地观察到实验现象，提高观察效果。为了激发学生的观察兴趣，教师可适当增加一些趣味实验。用精彩的实验把学生带进绚丽多姿的化学世界。学生实验是培养学生独立、周密地进行观察和探究的好机会，必须大力加强。首先，教师必须更新教育观念，改变传统教育重理论知识传授、轻实践能力培养的倾向，消除“让学生做实验不如讲实验，讲实验不如背实验”“学生实验可做可不做”的错误看法。充分认识化学实验的重要性。其次要严格按照《课程标准》的规定，做好所有学生实验，积极创造条件，让学生人人都能动手做实验。再次，要重视实验指导：讲清实验目的要求，帮助学生明确操作步骤，规范操作，加强巡视，发现问题及时纠正，指导学生掌握各种观察方法，提高观察能力。为了增加学生观察的机会，鼓励学生多做实验，实验室应向学生开放。学生可以重做或补做教材上的实验，可以选做自己感兴趣的实验或课后的家庭小实验，也可以做自创性实验。通过加强学生实验教学，学生的观察能力、探究能力将会大大提高。

总之，学生科学探究意识的培养是高中化学教学的重要任务。在化学实验教学中，我们要更新观念，努力调动学生积极性和主动性，做好每一实验，引导学生观察和探究，掌握科学探究的一般思路和方法，在实验教学中逐渐形成探究意识。